鋰電池技術(shù)之爭(zhēng)：到底是發(fā)展三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池

來源：存能電氣  日期：2019-11-26 14:36  瀏覽量：次

　　鋰電池技術(shù)之爭(zhēng)：到底是發(fā)展三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池？縱觀當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)，電動(dòng)車電池技術(shù)主要的材料為磷酸鐵鋰和三元鋰電池，有意見認(rèn)為，在乘用車領(lǐng)域，三元鋰電池由于能量密度高、續(xù)航能力強(qiáng)是目前的主流發(fā)展方向。而在公共交通領(lǐng)域，則應(yīng)該堅(jiān)持熱穩(wěn)定性更高、安全性更有保障的磷酸鐵鋰路線。

　　鋰電池技術(shù)之爭(zhēng)：到底是發(fā)展三元鋰電池還是磷酸鐵鋰電池？

　　所謂磷酸鐵鋰電池，就是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。這一類電池的特點(diǎn)是不含貴重金屬元素。由于不含有貴重金屬材料，磷酸鐵鋰電池的原材料成本就可以被壓縮的非常低廉。在實(shí)際使用中，磷酸鐵鋰電池具有耐高溫、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、價(jià)格便宜、循環(huán)性能更好的優(yōu)勢(shì)。

　　而三元鋰電池是指使用鎳鈷錳酸鋰做為正極材料，石墨作為負(fù)極材料的鋰電池，與磷酸鐵鋰電池不同，三元鋰電池電壓平臺(tái)很高，這也就意味著在相同的體積或是重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大，除此之外，在大倍率充電、和耐低溫性能等方面，三元鋰電池也有很大的優(yōu)勢(shì)。

　　磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)在于安全性高，高倍率充放電特性和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。其充放電特性也較為穩(wěn)定，大倍率放電情況下的穩(wěn)定性關(guān)系著電動(dòng)車在急加速、高速等大功率需求工況下的性能表現(xiàn)，電壓越穩(wěn)定，車輛性能表現(xiàn)也越好，另外，這也可以解釋為什么電動(dòng)車高速行駛時(shí)續(xù)航能力會(huì)減弱，電池在大功率輸出時(shí)，實(shí)際放電容量會(huì)縮小。

　　磷酸鐵鋰電池也擁有良好的快充特性，除了壽命長(zhǎng)，充放電性能優(yōu)秀之外，磷酸鐵鋰電池最大的優(yōu)點(diǎn)是其安全性，磷酸鐵鋰的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫穩(wěn)定性好，700-800℃才會(huì)開始發(fā)生分解，且在面對(duì)撞擊、針刺、短路等情況時(shí)不會(huì)釋出氧分子，不會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒，安全性能高。

　　磷酸鐵鋰電池的缺點(diǎn)在于其性能受溫度影響大，尤其是低溫環(huán)境下，放電能力和容量均會(huì)大幅度降低。此外，磷酸鐵鋰的能量密度較低，僅算電池的重量能量密度只有120Wh/kg，

　　三元鋰電池指的是含有鎳鈷錳三種元素的過渡金屬嵌鋰氧化物符合材料正極的鋰電池，這種材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三種材料的優(yōu)點(diǎn)，形成了三種材料三相的共熔體系，由于三元協(xié)同效應(yīng)其綜合性能優(yōu)于任一單組合化合物。重量能量密度能夠達(dá)到200Wh/kg。

　　但是三元鋰電池的安全性較差。三元鋰電池?zé)岱€(wěn)定性較差，250-300℃就會(huì)發(fā)生分解，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點(diǎn)就著，產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇正極分解，在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)爆燃。

　　基于安全性考慮，采用三元鋰電池的新能源客車無法進(jìn)入工信部的新能源車目錄，而轎車、貨車則不受影響。雖然有著安全顧慮，但因?yàn)檎邔?duì)能量密度的規(guī)定，三元鋰電池已經(jīng)呈現(xiàn)取代磷酸鐵鋰電池趨勢(shì)，成為乘用車的主流。

　　三元電池和磷酸鐵鋰電池相比具有能量密度更高的優(yōu)勢(shì)，隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，人們對(duì)能量密度要求越來越高，續(xù)航里程幾乎成了衡量純電動(dòng)車技術(shù)水平的最關(guān)鍵的指標(biāo)。此前中國(guó)的動(dòng)力電池技術(shù)路線以磷酸鐵鋰電池為主，然而國(guó)家在新能源汽車政策補(bǔ)貼上也開始向能力密度和續(xù)航里程傾斜。

　　目前，大部分電池廠仍處于研發(fā)高鎳三元的進(jìn)程之中，當(dāng)然也有相當(dāng)一部分車企正在籌備收購(gòu)磷酸鐵鋰電池材料，以求降低成本避開競(jìng)爭(zhēng)。不過無論是哪一項(xiàng)，對(duì)于消費(fèi)者來說，只要產(chǎn)品的性能在不影響安全性的情況下日益增進(jìn)，就是一件很好的事。當(dāng)然三元鋰與磷酸鐵鋰電池的份額也不會(huì)差之千里，未來共存的可能性會(huì)更大。

　　磷酸鐵鋰與三元鋰電池的市場(chǎng)之爭(zhēng)，目前仍是平分秋色，各有所長(zhǎng)，在電池技術(shù)日新月異不斷革新的情況下，不久的將來迎來革命性的變化也在意料之中，技術(shù)已經(jīng)成熟的三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池，憑借各自的優(yōu)勢(shì)在市場(chǎng)中都占有一席之地。